دور البروتينات في الدفاع عن الذات › العناصر الدفاعية في الحالة الثانية
الرد المناعي الخلوي و مصدر اللمفاويات LTc
- أن تستخرج من نتائج تجريبية وجود استجابة مناعية ذات وسائط خلوية
- أن تحدّد شروط تخريب الخليّة المصابة من طرف اللمفاويات LTc، وتفسّر التعرّف المزدوج
- أن تشرح آلية تخريب الخليّة المصابة، وتقارن بين الاستجابتين الخلطية والخلوية
- أن تحدّد مقرّ نضج اللمفاويات LT وكيفية انتقاء نسائلها المؤهّلة مناعيا
- أن تحدّد مصدر اللمفاويات السامّة LTc انطلاقا من وثائق
- المناعة ذات الوسائط الخلطية: الأجسام المضادة والمعقّد المناعي والبلعمة
- جزيئات HLA I و HLA II ودورها في عرض محدّد المستضد
- أنّ الخليّة اللمفاوية تحمل على غشائها مستقبلات نوعية تتعرّف بها على اللاذات
النشاط 1: إظهار الحالة الثانية للدفاع النوعيّ
💭الفرضيات: الحالة الثانية للدفاع عن العضوية مناعة ذات وسائط خلوية، تتدخّل فيها الخلايا اللمفاوية التائية T وتعمل على تخريب المستضد.
لمعرفة نمط آخر من الاستجابة المناعية، نُنجز التجارب الموضّحة في الوثيقة (1) على همستر من السلالة نفسها. يُحقن الحيوان (أ) بلقاح BCG، وبعد خمسة عشر يوما يُؤخذ منه مصلٌ من جهة ولمفاويات من جهة أخرى؛ يتلقّى الحيوان (ج) المصل ويتلقّى الحيوان (ب) اللمفاويات، ثمّ تُحقن الحيوانات الثلاثة بعصيات كوخ.
- فسّر، انطلاقا من الوثيقة (1)، عدم موت الحيوانين (أ) و(ب) وموت الحيوان (ج).
- استخرج نوع المناعة ضدّ السلّ التي تُظهرها هذه النتائج.
إظهار الإجابةإخفاء الإجابة
- نفسّر النتائج: عدم موت الحيوان (أ) يدلّ على أنّ حقنة BCG أكسبته حماية من التأثير القاتل لعصيات كوخ. وعدم موت الحيوان (ب) يدلّ على أنّ اللمفاويات المأخوذة من (أ) المحصَّن قد أمّنت له الحماية نفسها. أمّا موت الحيوان (ج) فيدلّ على أنّ المصل المأخوذ من الحيوان نفسه لم يحمه، فهو لم يكسبه أيّ مناعة.
- نستخرج نوع المناعة: المناعة ضدّ السلّ مناعة ذات وساطة خلوية. فالحيوانان (ب) و(ج) تلقّيا من المحصَّن نفسه شيئين مختلفين: أحدهما خلايا والآخر سائل خالٍ منها. ولمّا نُقلت الحماية مع الخلايا وحدها ولم تُنقل مع المصل، لزم أن يكون حاملها خليّة لا جزيئة ذائبة.
النشاط 2: شروط تخريب الخليّة المصابة والتعرّف المزدوج
تُؤخذ سلالتان من الفئران، 1 و2، مختلفتان في مؤشّرات الذات، وتُعامَل السلالة 1 بالفيروس LCM الذي يصيب الخلايا العصبية. وبعد سبعة أيّام تُؤخذ لمفاويات من النمط LTc من طحال الفأر 1 وتُنقل إلى أربعة أوساط مختلفة. يمثّل الوثيقة (2) ببتيدا مستضديا مثبَّتا على جزيئة HLA I عند خليّة مصابة بفيروس، ويعطي جدول الوثيقة (3) الشروط التجريبية للأوساط الأربعة ونتائجها.
| الوسط | الشروط التجريبية | النتيجة |
|---|---|---|
| الوسط 1 | خلايا عصبية للفأر 1 مصابة بالفيروس LCM | خُرّبت 90 بالمائة من الخلايا العصبية المصابة |
| الوسط 2 | خلايا عصبية للفأر 1 غير مصابة | لم تُخرَّب الخلايا العصبية |
| الوسط 3 | خلايا عصبية للفأر 2 مصابة بالفيروس LCM | لم تُخرَّب أيّ خليّة عصبية |
| الوسط 4 | خلايا عصبية للفأر 1 مصابة بفيروس آخر | لم تُخرَّب أيّ خليّة عصبية |
- استخرج من الوثيقة (3) شروط تخريب الخلايا العصبية من طرف اللمفاويات LTc، بمقارنة الوسط 1 بكلّ من الأوساط 2 و3 و4.
- بيّن، بالاستعانة بـالوثيقة (2)، كيف يكون تعرّف اللمفاوية LTc على الخليّة المصابة تعرّفا مزدوجا.
إظهار الإجابةإخفاء الإجابة
- نستخرج الشروط: لا يقع التخريب إلاّ في الوسط 1، وكلّ وسط آخر يُلغي شرطا واحدا فيتوقّف التخريب. فمقارنة 1 بـ2 تُظهر أنّ الخليّة يجب أن تكون مصابة؛ ومقارنة 1 بـ3 تُظهر أنّ الخليّة المصابة واللمفاوية LTc يجب أن تنتميا إلى السلالة نفسها؛ ومقارنة 1 بـ4 تُظهر أنّ الفيروس يجب أن يكون هو نفسه الذي حرّض هذه اللمفاويات.
- نبيّن التعرّف المزدوج: تعرض الخليّة المصابة على غشائها الببتيد المستضديّ الفيروسيّ مرتبطا بجزيئة HLA I، وهما معا يكوّنان معقّدا واحدا لا ينفصل. فتتعرّف اللمفاوية LTc في آن واحد على جزيئة HLA I، وهي علامة السلالة، وعلى محدّد المستضد، وهو علامة الإصابة. ولذلك سُمّي التعرّف مزدوجا، وبه وحده تُخرَّب الخلايا المصابة دون سواها.
النشاط 3: طريقة تأثير اللمفاويات LTc على الخليّة المصابة
بيّن النشاط السابق شروط تدخّل اللمفاويات السامّة، ويبقى أن نعرف بأيّ وسيلة تُخرِّب الخليّة التي تعرّفت عليها. يجمع الوثيقة (4) سجلّين: سجلّا يُظهر لمفاوية سامّة تهاجم خليّة مصابة في زمنين مختلفين بالمجهر الإلكتروني مع رسمَي تفسيرهما، وسجلّا يمثّل المراحل التي أدّت إلى تخريب الخليّة المصابة.
- استخرج من السجلّ العلويّ لـالوثيقة (4) تأثير اللمفاوية LTc على الخليّة المصابة.
- فسّر، بالاعتماد على السجلّ السفليّ لـالوثيقة (4)، آلية عمل اللمفاوية LTc المؤدّية إلى تخريب الخليّة المصابة.
- قارن بين الاستجابة المناعية الخلطية والاستجابة المناعية الخلوية من حيث كيفية إقصاء اللاذات.
إظهار الإجابةإخفاء الإجابة
- نستخرج التأثير: تلامس اللمفاوية LTc الخليّة المصابة فتُحدث ثقبا في غشائها الهيوليّ، فيدخل الماء والشوارد بكمّيات كبيرة فتنفجر الخليّة نتيجة صدمة حلولية. ونلاحظ في الصورة السفلى أنّ اللمفاوية تبقى سليمة بينما تتفكّك الخليّة الهدف: فهي لا تهلك مع هدفها.
- نفسّر الآلية: تتعرّف اللمفاوية تعرّفا مزدوجا على الببتيد المستضديّ المرتبط بـ HLA I بواسطة مستقبلاتها الغشائية، ثمّ تلتصق بالخليّة المصابة فتُفرز جزيئات البرفورين. تتوضّع هذه الجزيئات في غشاء الخليّة المصابة وتنتظم فتُشكّل قنوات، فيدخل منها الماء والشوارد بغزارة، فينتفخ الغشاء وتنفجر الخليّة، وبهذا يتمّ القضاء عليها.
- نقارن بين الاستجابتين: في الاستجابة الخلطية تتدخّل أجسام مضادة ذائبة تُشكّل مع المستضد معقّدات مناعية يقضي عليها البلعمة وعناصر المتمّم، فالإقصاء يجري في الوسط الداخليّ دون أن تلمس خليّةٌ خليّةً. وفي الاستجابة الخلوية تتدخّل اللمفاويات LTc في تماسّ مباشر مع الخليّة المصابة فتقتلها بإفراز البرفورين، فالإقصاء يجري بإتلاف الخليّة الحاملة.
النشاط 4: مقرّ نشأة اللمفاويات ومقرّ اكتسابها كفاءتها
تبيّن أنّ الاستجابة الخلوية تتدخّل فيها اللمفاويات LTc، فيبقى أن نعرف من أين تأتي هذه الخلايا. يجمع الوثيقة (5) سجلّين: سجلّا يمثّل ثلاث سلاسل تجريبية أُنجزت على مجموعات من الفئران، وسجلّا يمثّل نتيجة زرع طعم جلديّ غريب على فأر عديم الغدّة التيموسية طبيعيا.
- استخرج المعلومة التي تعطيها مقارنة السلسلتين الأولى والثانية من الوثيقة (5).
- حدّد ما تضيفه السلسلة الثالثة، وعلّل نتيجتها.
- فسّر قبول الطعم عند الفأر عديم الغدّة التيموسية، علما أنّ رفض الطعم تتدخّل فيه اللمفاويات LTc.
إظهار الإجابةإخفاء الإجابة
- نستخرج من مقارنة الأولى بالثانية: لا تختلف السلسلتان إلاّ في استئصال الغدّة التيموسية، وقد تشكّل في الأولى النمطان معا بينما لم يتشكّل في الثانية إلاّ النمط LB. ونستخلص أنّ مقرّ نضج اللمفاويات LT هو الغدّة التيموسية، وأنّ مقرّ نضج اللمفاويات LB هو نقي العظام.
- نحدّد ما تضيفه الثالثة: زُرعت في السلسلة الثالثة غدّة تيموسية ولم يتشكّل أيّ نمط من اللمفاويات. وهي وحدها من بين الثلاث لم تتلقَّ خلايا نقي العظام، فيُعلَّل غيابها التامّ بأنّ الغدّة التيموسية لا تصنع اللمفاويات: إنّما تستقبل خلايا آتية من النقي وتؤهّلها. فإن غاب النقي لم يكن لديها ما تؤهّله.
- نفسّر قبول الطعم: عند زرع جلد غريب على فأر عديم الغدّة التيموسية نلاحظ قبول الطعم، وهذا دليل على عدم حدوث الاستجابة المناعية الخلوية. وسبب ذلك غياب اللمفاويات LT الناضجة، وغياب نضجها راجع إلى غياب الغدّة التيموسية نفسها: فبدون هذا العضو لا يوجد من يرفض.
النشاط 5: انتقاء نسائل اللمفاويات LT داخل الغدّة التيموسية
للغدّة التيموسية دور فعّال في انتقاء نسائل الخلايا LT التي نشأت في نقي العظام، ويجري هذا الانتقاء في غياب المستضد. تعرض خلايا التيموس على سطح غشائها ببتيدات ذاتية مرفوقة بجزيئات HLA، ويتوقّف مصير كلّ لمفاوية على نتيجة تعرّفها على المعقّد المعروض. يوضّح الوثيقة (6) مصير هذه اللمفاويات في خمس حالات مختلفة.
- حدّد كيف تكتسب طلائع اللمفاويات LT كفاءتها المناعية داخل الغدّة التيموسية.
- استنتج من الوثيقة (6) أصناف اللمفاويات LT المؤهّلة مناعيا.
- علّل كون اللمفاويات لا تهاجم خلايا الذات.
إظهار الإجابةإخفاء الإجابة
- نحدّد كيفية اكتساب الكفاءة: تنشأ اللمفاويات في نقي العظام، ثمّ تهاجر طلائع LT إلى الغدّة التيموسية فتركّب مستقبلاتها الغشائية TCR، فتتشكّل أصناف عديدة لا تختلف إلاّ في مستقبلاتها. ويظهر على سطحها كذلك مؤشّرا التمايز CD4 و CD8. وفي قشرة التيموس خلايا تعرض عليها معقّدا من جزيئات HLA مرتبطة بببتيدات ذاتية، وعلى نتيجة هذا التعرّف يتوقّف مصيرها.
- نستنتج الأصناف المؤهّلة: الأصناف المؤهّلة مناعيا هي LT4 و LT8. فمن الحالات الخمس ثلاث تنتهي بالهدم: التي تتعرّف على الببتيد الذاتيّ مع HLA I، والتي تتعرّف عليه مع HLA II، والتي لا تتعرّف على شيء فلا تتلقّى أيّ إشارة. وحالتان تنتهيان بالنضج: التعرّف على HLA I وحده يعطي LT8 باكتساب CD8، والتعرّف على HLA II وحده يعطي LT4 باكتساب CD4.
- نعلّل عدم مهاجمة الذات: لأنّ كلّ لمفاوية تملك مستقبلا يتعرّف على ببتيدات الذات تُهدَم أثناء نضجها في التيموس قبل أن تخرج منه. فلا يغادر الغدّة إلاّ ما يتعرّف على جزيئات HLA دون أن يتعرّف على الببتيد الذاتيّ، ثمّ يتّجه إلى الأعضاء اللمفاوية المحيطية من لوزتين وطحال وعقد لمفاوية.
النشاط 6: انتخاب اللمفاويات LT8 ومصدر اللمفاويات LTc
تكتسب الخلايا اللمفاوية LT كفاءتها المناعية داخل الغدّة التيموسية، فتصبح قادرة على التعرّف على المستضدات الببتيدية الغريبة التي تعرضها خلايا الجسم المصابة. تمثّل الكتلة العليا من الوثيقة (7) أربع خلايا لمفاوية LT8 مأخوذة من الحيوان نفسه، وخليّة مصابة من الحيوان نفسه تعرض محدّدا مستضديا ببتيديا؛ وتمثّل الكتلة السفلى آلية انتخاب لمفاوية LT8 أثناء تعرّفها على هذا المحدّد.
- حدّد، معلّلا، الخليّة اللمفاوية من الكتلة العليا لـالوثيقة (7) التي يمكنها التعرّف على محدّد المستضد المعروض من طرف الخليّة المستهدفة.
- حدّد مصدر اللمفاويات السامّة LTc، ثمّ بيّن مميّزاتها.
إظهار الإجابةإخفاء الإجابة
- نحدّد الخليّة ونعلّل: هي الخليّة اللمفاوية LT8 رقم 4، وذلك لوجود تكامل بنيويّ بين مستقبلها TCR ومحدّد المستضد المقدَّم من طرف الخليّة المصابة مرفوقا بجزيئة HLA I. أمّا الخلايا 1 و2 و3 فمستقبلاتها مختلفة الشكل، فلا ينطبق عليها المحدّد المعروض، فلا تتعرّف عليه.
- نحدّد المصدر ونبيّن المميّزات: مصدر اللمفاويات LTc هو اللمفاويات LT8 المنشَّطة بعد تعرّفها على الببتيد المستضديّ. فهي تتكاثر معطية لمّة من خلايا LT8 منشَّطة متماثلة، ثمّ تتمايز إلى LTc تحمل حبيبات داخلية. ومميّزتها أنّها متخصّصة: لا تُخرِّب إلاّ الخلايا الحاملة للببتيد المستضديّ الذي نشّطها هي بالذات.
الاستجابة المناعية ذات الوسائط الخلوية وشروط تدخّلها
إلى جانب الاستجابة الخلطية التي تتدخّل فيها الأجسام المضادة، تملك العضوية استجابة ثانية تتدخّل فيها خلايا لمفاوية تائية سامّة تُدعى LTc، فتُدعى الاستجابة عندئذ خلوية. وقد أظهرت تجربة النقل أنّ الحماية المكتسبة تنتقل مع الخلايا ولا تنتقل مع المصل: فحاملها خليّة لا جزيئة ذائبة.
ولا تتدخّل هذه الاستجابة في كلّ حال، بل حين يكون المستضد داخل خليّة من خلايا العضوية نفسها: خليّة مصابة بفيروس، أو خليّة سرطانية، أو خليّة طعم غريب. فالجسم المضاد لا يبلغ ما هو محجوب داخل الخليّة، ولا سبيل إلى إقصائه إلاّ بإتلاف الخليّة التي تحمله.
ويشترط تدخّلُ اللمفاوية LTc اجتماع ثلاثة شروط أظهرتها أوساط الزرع الأربعة: أن تكون الخليّة مصابة فعلا، وأن تحمل جزيئات HLA I من السلالة نفسها التي منها اللمفاوية، وأن يكون الببتيد المعروض هو ببتيد الفيروس الذي حرّض هذه اللمفاوية. ولمّا كان كلّ وسط من الثلاثة الأخرى يُلغي شرطا واحدا ويتوقّف التخريب، صار كلّ شرط منها ضروريا بذاته.
ويُسمّى هذا التعرّف مزدوجا لأنّ اللمفاوية تقرأ في آن واحد علامتين لا واحدة: جزيئة HLA I، وهي علامة الانتماء إلى الذات، ومحدّد المستضد، وهو علامة الإصابة. وبهذا الازدواج وحده تُقصر اللمفاويةُ ضربَها على الخلايا المصابة من العضوية نفسها، فلا هي تهاجم خليّة سليمة، ولا هي تهاجم خليّة مصابة من سلالة أخرى.
آلية تخريب الخليّة المصابة
يجري التخريب بآلية ميكانيكية في زمنين متمايزين. في الزمن الأوّل يقع التعرّف المزدوج بواسطة المستقبلات الغشائية، ثمّ يلتصق الغشاءان التصاقا وثيقا. وفي الزمن الثاني تُفرِز اللمفاوية جزيئات البرفورين في الفراغ الضيّق بين الخليّتين.
تتوضّع جزيئات البرفورين داخل غشاء الخليّة المصابة وتنتظم فتُشكّل قنوات. فيدخل الماء والشوارد من هذه القنوات بغزارة، فينتفخ الغشاء انتفاخا شديدا وتنفجر الخليّة نتيجة صدمة حلولية. وتبقى اللمفاوية سليمة كاملة الحدود، كما تُظهره الصورتان المأخوذتان بالمجهر الإلكتروني: فهي لا تهلك مع هدفها، ولذلك تستطيع أن تعاود ذلك على خليّة أخرى.
| وجه المقارنة | الاستجابة الخلطية | الاستجابة الخلوية |
|---|---|---|
| العنصر المتدخّل | أجسام مضادة ذائبة | لمفاويات سامّة LTc |
| موقع المستضد | حرّ في الأوساط الداخلية | داخل خليّة من العضوية |
| كيفية التعرّف | ارتباط الجسم المضاد بمحدّد المستضد | تعرّف مزدوج على المحدّد و HLA I |
| ما يتشكّل | معقّدات مناعية | تماسّ مباشر بين الخليّتين |
| كيفية الإقصاء | بلعمة المعقّدات وتدخّل عناصر المتمّم | إفراز البرفورين وتخريب الخليّة المصابة |
مصدر اللمفاويات السامّة LTc
تنشأ الخلايا اللمفاوية كلّها في نقي العظام. غير أنّ طلائع اللمفاويات LT تغادره إلى الغدّة التيموسية حيث تكتسب كفاءتها المناعية، بينما تنضج اللمفاويات LB في النقي نفسه. وقد بيّنت السلاسل التجريبية الثلاث هذا التقاسم: فالنقي يُنتِج، والتيموس يؤهّل، وزرع غدّة تيموسية بغير نقي لا يعطي شيئا.
وداخل التيموس تركّب كلّ طليعة مستقبلاتها الغشائية TCR، فتتشكّل أصناف لا تُحصى لا تختلف إلاّ في شكل مستقبلها، ويظهر عليها كذلك مؤشّرا التمايز CD4 و CD8. ثمّ تُعرض عليها ببتيدات ذاتية مرفوقة بجزيئات HLA، فيُهدَم كلّ ما يتعرّف على الذات وكلّ ما لا يتعرّف على شيء، ولا يخرج من الغدّة إلاّ ما يتعرّف على HLA وحده: LT8 من صنف HLA I، و LT4 من صنف HLA II. وهذا الانتقاء يجري في غياب المستضد، وهو سبب عدم مهاجمة الذات.
فإذا خرجت اللمفاويات المؤهّلة إلى الأعضاء اللمفاوية المحيطية، بقيت متنوّعة المستقبلات منتظرة. فإذا عرضت خليّة مصابة ببتيدا مستضديا مرفوقا بـ HLA I، انتُخبت منها وحدها تلك التي يتكامل مستقبلها بنيويا مع هذا المحدّد. فتتكاثر معطية لمّة من خلايا LT8 منشَّطة متماثلة، ثمّ تتمايز إلى لمفاويات سامّة LTc محمّلة بحبيبات البرفورين، نوعية لهذا المحدّد وحده.
الصفحة 1/10
© مدرستي — هذا الدرس من تأليف مدرستي · madrassati.net